平面度誤差測量提取理論與工程應(yīng)用研究.pdf

1、平面度誤差是指被測機(jī)械零件實(shí)際平面相對其理想平面的變動量，是國際、國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的重要形位誤差項(xiàng)目之一。由于平面度誤差的大小直接影響著機(jī)械零件的使用性能甚至壽命，所以，平面度誤差的精確測量一直以來是精密測量技術(shù)研究領(lǐng)域的一個(gè)研究重點(diǎn)。新一代產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（Geometrical Product Specification and Verification簡稱GPS）中規(guī)定提取是平面度誤差測量的首要環(huán)節(jié)，對誤差測評值的精準(zhǔn)程度及實(shí)驗(yàn)的效

2、率皆會產(chǎn)生影響。目前，在理論研究領(lǐng)域及實(shí)際測量應(yīng)用領(lǐng)域，都未成有說服力的平面度誤差測量的提取準(zhǔn)則，因此研究該理論并確立平面度誤差提取準(zhǔn)則有著重要的價(jià)值。平面度誤差測量的提取準(zhǔn)則必須明確提取方案和提取點(diǎn)數(shù)，也是論文的研究內(nèi)容。
　　對于提取方案的研究，論文對零件表面的平面幾何元素進(jìn)行細(xì)分，在參照國家標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，借助精密測量實(shí)驗(yàn)室中的三坐標(biāo)測量機(jī)等設(shè)備，結(jié)合實(shí)際的測量試驗(yàn)研究平面度誤差提取路徑和提取點(diǎn)的布置并給定了一些合理高效的提取

3、方案。
　　對于提取點(diǎn)數(shù)的研究，論文提出了“最佳提取點(diǎn)數(shù)”的概念，在研究零件表面平面度誤差信號諧波特征和統(tǒng)計(jì)特征等基礎(chǔ)上，借鑒現(xiàn)行國際標(biāo)準(zhǔn)中的一些規(guī)定，并利用計(jì)算機(jī)隨機(jī)仿真技術(shù)，給出了給定精度參數(shù)下的提取點(diǎn)數(shù)。論文首先借助二維傅里葉變換獲取機(jī)械零件表面的平面度誤差信號的三維頻譜圖研究其諧波特征，經(jīng)理論研究和大量實(shí)驗(yàn)，得出不可直接識別平面度誤差信號之最大階次諧波因素，因此直接采用國際標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的“采用Nyquist定理來確定平面度誤

4、差的提取點(diǎn)數(shù)”是不可行的。論文繼而采用以識別平面度誤差統(tǒng)計(jì)特征為前提的MonteCarlo仿真法來研究確定其最佳提取點(diǎn)數(shù)。論文根據(jù)幾何元素細(xì)分原理，對平面度誤差信號統(tǒng)計(jì)特征規(guī)律研究按照“由平面到直線再到平面”的研究思路，借助概率論的相關(guān)理論并通過實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)計(jì)算處理，做出統(tǒng)計(jì)直方圖給出假設(shè)并經(jīng)科學(xué)驗(yàn)證得到其統(tǒng)計(jì)特征服從正態(tài)分布的結(jié)論，以此結(jié)論為基礎(chǔ)，進(jìn)一步建立仿真模型借助MonteCarlo仿真研究確定平面度誤差“最佳提取點(diǎn)數(shù)”。